Arduino基础入门篇24—继电器控制

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继电器是一种电子控制器件,是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”,通常应用于自动控制电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 本篇介绍继电器的使用,通过串口发送命令来控制继电器动作。

1. 继电器介绍

  • 继电器原理
    电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。


Arduino基础入门篇24—继电器控制
继电器原理
  • 继电器封装

    不同的继电器根据其控制电压、触点耐压等不同,其外形和封装也各不相同。

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    不同继电器

    本次实验使用的继电器为6脚5V继电器,其外形如上图右侧,其封装引脚如下图所示:

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    封装引脚

    其中2脚和5脚为线圈端,1脚和6脚为触点的COM公共端,3脚为常开端,4脚为常闭端。想要控制继电器只需要在线圈端加5V电压即可使常开端闭合。

  • 继电器控制

    一般继电器都有专用的控制电路,最常用的一种是使用PNP型三极管做为控制开关,通过控制三极管基极来导通三极管使得线圈形成回路。另一种是使用光耦进行控制,通过控制光耦来控制线圈工作。在控制高压设备时,通常继电器的触点还需要添加RC消火花电路。

2. 实验材料

  • Uno R3开发板

  • 配套USB数据线

  • 面包板及配套连接线

  • 5V继电器

  • 220Ω限流电阻

  • LED发光二极管

3. 实验步骤

1. 根据原理图搭建电路。

继电器的2脚和5脚分别连接开发板13引脚和GND。继电器公共端1脚(或6脚)连接5V,继电器常开端3脚连接限流电阻,电阻另一端连接LED灯正极,其负极连接GND。

实验原理图如下图所示:

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实验原理图

实物连接图如下图所示:

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实物连接图

2. 新建sketch,拷贝如下代码替换自动生成的代码并进行保存。

 1/*
2      Relay
3      继电器控制,通过串口控制继电器开关LED灯
4*/

5int  incomedate  =  0;
6int  relayPin  =  13;   //继电器引脚
7
8void  setup()  {
9    pinMode(relayPin,  OUTPUT);
10    Serial.begin(9600);   //设置串口波特率9600
11 }
12
13void  loop()  {
14
15    if  (Serial.available()  >  0)//串口接收到数据
16    {
17        incomedate  =  Serial.read(); //获取串口接收到的数据
18        if  (incomedate  ==  'H')
19        {
20            digitalWrite(relayPin,  HIGH);
21            Serial.println("LED  OPEN!");
22        }  else  if  (incomedate  ==  'L')
23        {
24            digitalWrite(relayPin,  LOW);
25            Serial.println("LED  CLOSE!");
26        }
27    }
28
29 }

3. 连接开发板,设置好对应端口号和开发板类型,进行程序下载。

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程序下载

4. 打开串口监视器,调整波特率为9600,输入”H”,串口返回”LED OPEN!”,继电器控制LED灯点亮;输入”L”,串口返回”LED CLOSE!”,继电器控制LED灯熄灭。

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实验现象

将实验中的5V控制LED灯换成220V控制白炽灯道理也是一样的,继电器使得我们能够控制各种高压外设。

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